[发明专利]一种面向边缘计算环境中移动群体感知系统的低成本任务分配与服务部署方法

权利要求书

1.一种面向边缘计算环境中移动群体感知系统的低成本任务分配与服务部署方法，其特征在于包括如下步骤：

S1)用户与边缘服务器的通讯连接

获取所要服务的用户位置信息，结合已知的各边缘服务器的位置信息，根据用户与边缘服务器的通信距离，在保证最小的通信距离的情况下，计算出每个边缘服务器需要服务的用户向量，将这些用户向量按列拼接组成矩阵L；

S2)任务提交与分配

所有边缘服务器组成一个MCS系统，系统中有负责任务的提交与分配的MCS market，不同的边缘服务器服务不同的用户，每个用户可以选择注册为服务请求者或服务执行者，当一个服务请求者提交任务T到MCS market时，MCS market将其拆分为K个子任务并得到子任务列表(T₁,T₂,...,T_K)，将各子任务部署到各边缘服务器上，对应服务S＝(s₁,s₂,...,s_K)；

S3)建立目标函数

建立目标函数C_r：

其中，P_m,k为用户m需要完成多少次子任务k，D_j,k为子任务k是否部署在了边缘服务器j上，c_m,k为用户m每完成一次子任务k所需要的激励数，v为部署子任务到边缘服务器上的单位代价；

设置目标函数的约束：

约束一为

其中，q_m,k为用户m对子任务k的完成质量，W_m,k为用户m对完成子任务k的意愿，L_m,j为用户m是否在边缘服务器j的服务范围内；ε_k为子任务k所需要达到的最低完成质量；

约束二为即每个边缘服务器上所提供的对子任务的服务数不能超过边缘服务器本身的负载上限；其中，为边缘服务器j的所能够支持服务的负载上限；

约束三为即每个用户所能够同时执行的子任务总数不能超过用户本身的负载上限；其中，为用户m所能够运行子任务的负载上限；

S4)服务部署及任务分配

对上述目标函数C_r进行最小化求解，以求得矩阵P和矩阵D，即每个用户m需要完成多少次子任务k，以及子任务k是否部署在了边缘服务器j上，从而进行边缘服务器上的服务部署以及对服务执行者的任务分配。

2.根据权利要求1所述的一种面向边缘计算环境中移动群体感知系统的高质量任务分配与服务部署方法，其特征在于：

将步骤S3)中目标函数的求解简化为一个混合整数二次规划问题，定义矩阵x＝[p d]^T，其中，p＝[P₁,P₂,...,P_K]^T，

d＝[D₁,D₂,...,D_K]^T，

定义激励矩阵c＝[c₁,c₂,...,c_K]^T以及

则将上述问题转化为：

x∈N^(M+N)·K。

3.根据权利要求1或2所述的一种面向边缘计算环境中移动群体感知系统的高质量任务分配与服务部署方法，其特征在于：

所述矩阵L为L_m,j∈{0,1}，每行对应一个用户，每列对应一个边缘服务器，每个用户仅连接与其通信距离最近的边缘服务器，故有